Продолжаем говорить о проблемах громких фронтов, и сегодня немного усложним. Речь пойдет об интерференции звуковых волн. Постараюсь рассказать просто и понятно всем. Некоторые скрины взял у Максима Кольцова (https://vk.com/maglevitos), за что ему спасибо.
Начнем с простого. Рис. 2, сферическая волна от одного излучателя. Если упрощать, то примерно так у нас выглядит излучение одного динамика. Равномерные волны, ослабляющиеся с расстоянием. Да, динамик у нас излучает в некоем секторе (диаграмма направленности), но для понимания нам такой модели достаточно.
Что происходит, когда излучателей у нас становится больше одного? Смотрим на рис. 3, это волны от двух излучателей, установленных на некоем расстоянии друг от друга (расстояние тоже важно, но об этом не сейчас).
Мы видим явные пересечения волн от излучателей, и зоны усиления (рис. 4) и ослабления (рис. 5) волн. Это и есть интерференционная картина от двух излучателей.
А представьте, что у нас происходит в громких фронтах, когда излучателей 3, 4 и даже больше? Происходит жесть, но об этом ниже.
От чего зависит интерференционная картина?
1. От количества излучателей, и вы это наглядно видите на рисунках
2. От расстояния между излучателями. В звуке принято делать расстояния между осями динамиков меньше, чем ½ длины самой низкой излучаемой частоты.
3. От излучаемой частоты При работе в поршневом режиме у нас не возникает особых проблем (кроме имеющихся), а вот при переходе в зональный режим (когда мы заставляем динамик работать выше, чем он умеет) начинается интерференционный ад, который мы слышим как «рак ушей», характерный для современных громких систем.
Отсюда вывод — динамики надо ставить поплотнее (так многие и делают), чтобы согласовать их излучение между собой и сделать их подобием одного большого излучателя. И не давать динамикам играть выше, чем они могут, то есть делить систему по полосам.
Смотрим на рис. 6. Это распределение звукового давления (интерференционная картина) 4 8" мидбасов, установленных в ряд.
Наглядно видно, что на 250Гц у нас все еще хорошо, а вот уже на 500Гц картина уже портится. Значит что? Надо отрезать, причем в районе около 300-350 Гц!
Смотрим дальше, рис. 7. Это 4 6,5" СЧ динамика, установленные вплотную друг к другу. Уже на 2,5 кГц начинается жопа, 5 кГц просто ад. Ни о каком равномерном звуковом поле говорить не приходится. Привет любителям отрезать твитер на 8 кГц чтобы было погромче.
Ну и давайте к твитерам, рис. 8. Это 4 рупора, установленных вплотную друг к другу. Уже на 10кГц картинка так себе, а на 15 полная «хризантема» 😂
Надо отметить, что если для мидов, сабов и СЧ соблюсти условия правильного расстояния между излучателями легко, в силу размеров динамиков и длины волны, то для твитеров это уже не так просто. Для среза твитера на 5 кГц расстояние между осями твитеров должно быть меньше 3,5 см, что невозможно в силу размера рупорных твитеров и формы из излучения. Поэтому на верхах проблема с интерференционной «хризантемой» проявляется наиболее ярко.
Какие выводы можно сделать из этого?
1. Сделать хорошую двушку с «низкоиграющими серединами» типа 8 или 6,5" просто невозможно. Шестерки не могут нормально вниз, восьмерки не могут нормально вверх, у них «хризантема» распускается уже на 1-2 кГц
2. Заставлять 6,5" СЧ играть выше 3-4 кГц тоже не стоит, последствия те же.
3. С твитерами надо что-то делать. Например заставлять их играть ниже и ставить акустический волновод (рис. 9), какие применяют в линейных массивах для согласования излучений твитеров.
4. Можно использовать малое количество мощных динамиков. В идеале один в каждую полосу, но это дорого, как вы понимаете. И не всегда возможно чисто технически.
Как эти проблемы решают в концертном звуке?
Применением линейных массивов. Но это уже другая история. Замечу лишь, что громкий автозвук, включая "бразильские стены", давно ушел в другую, явно ошибочную, сторону от звука концертного. Мы попробуем его туда вернуть.
Начать этот путь вы можете с Практикума, который состоится уже в эту субботу. Запрыгивайте тут: https://smoke.e-autopay.com/buy/527874
Увидимся!
С уважением, Сергей Туманов.